TRENNVORRICHTUNG, KANTENBEARBEITUNGSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM DURCHTRENNEN EINES BESCHICHTUNGSMATERIALS

Abstract

 Die Trennvorrichtung (1) zum Durchtrennen von Beschichtungsmaterialien weist ein Trennmesser (10) mit einer Schneide (10a) sowie einen mit dem Trennmesser (10) gekoppelten Antrieb (2) auf. Der Antrieb (10) ist so ausgebildet, dass er das Trennmesser (10) aus einer Bereitschaftsposition in eine Trennposition verlagern kann. Die Trennvorrichtung (1) weist weiter ein Gegenlager (11) auf, welches dazu dient, ein Beschichtungsmaterial (K) beim Durchtrennen desselben zu unterstützen. Am Trennmesser (10) ist ein Klemmelement (12) angeordnet, welches so ausgebildet ist, dass es sich in der Trennposition soweit elastisch verformen und/oder relativ zum Trennmesser (10) verschieben lässt, dass es gegenüber dem Trennmesser (10) hinter die Schneide (10a) des Trennmessers (10) zurückspringt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie zum Beispiel aus DE 929 091 C bekannt ist.

[0002] Im Bereich des Fügens von einem Beschichtungsmaterial an die Schmalseite von plattenförmigen Werkstücken wird ein von einer Rolle abgezogener Streifen aus Beschichtungsmaterial in der Regel mit einer gattungsgemäßen Trennvorrichtung vom Rest der Rolle abgetrennt. Beim Beschichtungsmaterial kann es sich z.B. um Kunststoff- oder Echtholzmaterial handeln. Eine Herausforderung beim Durchtrennen des Beschichtungsmaterials ist, dass es während seiner Zuführung an ein Werkstück, d. h. in der Bewegung, abgetrennt werden muss. Deshalb ist eine solche Trennvorrichtung oftmals schwenkbar oder verschieblich gelagert. Trifft die Schneide des Trennmessers der Trennvorrichtung auf das Beschichtungsmaterial, wird die Trennvorrichtung bzw. deren Trennmessereinheit mit dem sich bewegenden Beschichtungsmaterial mitgezogen und schwenkt oder bewegt sich dabei.

[0003] Hierbei tritt aktuell das Problem auf, dass sich beim Durchtrennen Beschichtungsmaterialschnipsel bilden können; das sind kleinere oder größere während des Durchtrennvorgangs vom Beschichtungsmaterial abgetrennte Stücke des Beschichtungsmaterials. Durch die stoßartige Schnittbewegung werden die Schnipsel unkontrolliert in das Umfeld geschleudert. Solche Schnipsel sind unerwünscht, da sie zu vielfältigen Störungen führen können, wie z.B. Störung des weiteren Vorlaufs des Beschichtungsmaterials, Blockieren von Mechaniken, fälschliches Auslösen von Sensoren etc. Eine Hauptursache für die Bildung solcher Schnipsel ist der undefinierte Verlauf des Beschichtungsmaterials in dem Bereich zwischen der Schneide des Trennmessers und einem entsprechenden Gegenlager, insbesondere Gegenmesser. Aufgrund unterschiedlicher Stärken und Materialien des Beschichtungsmaterials ist dessen Position in Schneidrichtung des Trennmessers innerhalb des genannten Bereiches nicht eindeutig definiert. Hierdurch entsteht ein "Doppelschnitt", da beim Schneidvorgang die Spitze der Schneide zuerst auf das Beschichtungsmaterial auftrifft (1. Schnitt) und dieses dann gegen das Gegenlager schiebt und hier durchtrennt (2. Schnitt). Durch diesen Doppelschnitt entsteht dann ein (oft keilförmiger) Schnipsel.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die eingangs genannte Trennvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass das geschilderte Problem vermieden wird.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Trennvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Kantenbearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und ein Verfahren zum Durchtrennen eines Beschichtungsmaterials mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den jeweils abhängigen Ansprüchen.

[0006] Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung dient zur Verwendung beim Durchtrennen von Beschichtungsmaterialien, insbesondere Kantenbändern, und weist dabei ein Trennmesser mit einer Schneide sowie einen mit dem Trennmesser gekoppelten Antrieb auf. Letzterer ist dabei so ausgebildet, dass er das Trennmesser, insbesondere in einer Vorschubrichtung, aus einer Bereitschaftsposition in eine Trennposition verlagern kann. In der Bereitschaftsposition hat das Trennmesser keinen Kontakt zum Beschichtungsmaterial, in der Trennposition kommt die Schneide des Trennmessers in Kontakt mit dem Beschichtungsmaterial. Die Trennvorrichtung weist weiter ein Gegenlager oder Gegenmesser auf, welches dazu dient, ein Beschichtungsmaterial beim Durchtrennen desselben zu unterstützen. Beim Trennvorgang wird die Schneide in Richtung des Gegenlagers bewegt, sodass das Beschichtungsmaterial zwischen Gegenlager und Schneide liegt.

[0007] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass am Trennmesser ein Klemmelement angeordnet ist. Dieses Klemmelement ragt bevorzugt im unbelasteten Zustand, das ist der Zustand, bei welchem keine äußeren Kräfte auf das Klemmelement einwirken oder das Klemmelement keinen Kontakt mit dem zu schneidenden Beschichtungsmaterial hat, in Richtung des Gegenlagers über die Schneide des Trennmessers hinaus oder liegt in dieser Richtung auf derselben Höhe wie das freie Ende der Schneide des Trennmessers, ist also bündig hiermit angeordnet. Das hat zur Folge, dass bei der Bewegung des Trennmessers aus der Bereitschaftsposition in die Trennposition zunächst auch das Klemmelement in Kontakt mit dem Beschichtungsmaterial kommt und dieses zwischen sich und dem Gegenlager festklemmt. Das Klemmelement ist weiter so ausgebildet, dass es sich in der Trennposition so elastisch verformt und/oder relativ zum Trennmesser verschiebt, dass es gegenüber dem Trennmesser hinter die Schneide des Trennmessers zurückspringt. Auf diese Weise wird erreicht, dass die oben beschriebene Klemmwirkung solange aufrechterhalten wird, bis die Schneide des Trennmessers tatsächlich auf das Beschichtungsmaterial trifft. Auf diese Weise wird das Beschichtungsmaterial nicht doppelt geschnitten, wie dies bei Trennvorrichtungen nach dem Stand der Technik geschieht, sodass die Bildung von Schnipseln vermieden wird.

[0008] Das erfindungsgemäße Klemmelement kann auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass es sich bei dem Klemmelement um ein Bauteil aus einem elastischen Material, insbesondere einem Kunststoff oder einem Gummimaterial oder einem Elastomermaterial, handelt. Dieses Material ist besonders schonend, da es das Beschichtungsmaterial bei Kontakt mit demselben im Grunde nicht beschädigt. Wenn das Klemmelement in Kontakt mit dem Beschichtungsmaterial kommt und das Beschichtungsmaterial zwischen sich und dem Gegenlager eingeklemmt, wird ein Teil der Klemmkraft dazu verwendet, das Klemmelement elastisch zu verformen. Diese Verformung führt dazu, dass das ursprünglich über die Schneide des Trennmessers hinausragende Klemmelement zurückgedrängt wird und letztlich die Schneide des Trennmessers in Kontakt mit dem Beschichtungsmaterial kommt, wenn die Trennposition erreicht ist. Auf diese Weise wird das Beschichtungsmaterial so lange geklemmt, bis die Schneide tatsächlich das Beschichtungsmaterial durchschneiden kann. Eine relative Bewegung zwischen Schneide und Beschichtungsmaterial findet in Vorschubrichtung während des Trennvorgangs nicht mehr statt.

[0009] In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Klemmelement selbst aus einem federnden Material, insbesondere Federstahl, ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Klemmelement dann in Form einer Blattfeder ausgebildet sein, die beim Trennvorgang auf das Beschichtungsmaterial aufläuft und eine Federkraft aufbaut. Alternativ oder ergänzend kann das Klemmelement auch als am Trennmesser verschiebliches Element ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine Feder vorgesehen, die das Klemmelement in Richtung auf das Gegenlager vorspannen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Feder in dem Moment vorgespannt, in welchem die Klemmwirkung einsetzt. Beim Zurückziehen des Trennmessers in die Bereitschaftsposition sorgt die Vorspannung dafür, dass das Klemmelement wieder in die gegenüber der Schneide des Trennmessers vorspringende Position zurückgedrängt wird.

[0010] Theoretisch kann die Bewegung des Klemmelements auch über den Antrieb der Trennvorrichtung oder einen separaten Antrieb relativ zum Trennmesser erfolgen. Über den Antrieb ist das Klemmelement dann relativ zum Trennmesser beweglich, insbesondere verschieblich, angetrieben.

[0011] Das Trennmesser selbst kann auf unterschiedliche Weise betätigt werden, eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Antrieb über einen Exzenter, und optional zusätzlich über eine Pleuelstange, mit dem Trennmesser gekoppelt ist. Der Exzenter kann also direkt mit dem Trennmesser zusammenwirken und dieses verschieben oder über eine Pleuelstange mit dem Trennmesser gekoppelt sein. Der Antrieb kann auch ein pneumatischer Antrieb sein. Grundsätzlich kann der Antrieb ein beliebiger linear wirkender Antrieb sein. Linear wirkend bedeutet, dass das vom Antrieb bewegte Trennmesser eine lineare Bewegung ausführen kann.

[0012] Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung ist bevorzugt Teil einer Kantenbearbeitungsvorrichtung zur Beschichtung der Schmalseiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Holzersatzstoffen mit Beschichtungsmaterialien, insbesondere Kantenbändern. Die Kantenbearbeitungsvorrichtung weist in der Regel eine Zuführeinrichtung auf, die ein Beschichtungsmaterial an ein Werkstück heranführt. Im Bereich der Zuführeinrichtung ist dabei die oben beschriebene Trennvorrichtung angeordnet. Die Trennvorrichtung kann dabei rotatorisch und/oder translatorisch gelagert sein, so dass sie mit dem Beschichtungsmaterial mitbewegt werden kann.

[0013] Wird also über das Klemmelement und das entsprechende Gegenlager das sich bewegendem Beschichtungsmaterial festgeklemmt, läuft die Trennvorrichtung mit dem Beschichtungsmaterial mit. Auf diese Weise kann ein sauberer Schnitt erfolgen.

[0014] Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Durchtrennen eines Beschichtungsmaterials, insbesondere Kantenbandes, welches einem Werkstück in der oben beschriebenen Kantenbearbeitungsvorrichtung zugeführt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Trennmesser zum Durchtrennen des Beschichtungsmaterials aus einer Bereitschaftsposition, in welcher das zugeführte Beschichtungsmaterial in einem Spalt zwischen dem Gegenlager und der Schneide des Trennmessers hindurchgeführt wird, in eine Trennposition bewegt. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass das Trennmesser in einer Vorschubrichtung vorgeschoben wird.

[0015] Beim Bewegen in die Trennposition wird das Beschichtungsmaterial, insbesondere zunächst, durch das Klemmelement gegen das Gegenlager in die Klemmposition geschoben und zwischen Klemmelement und Gegenlager eingeklemmt. Anschließend wird das eingeklemmte Beschichtungsmaterial von der Schneide unter fortgesetztem Bewegen des Trennmessers in Richtung des Gegenlagers unter gleichzeitiger elastischer Verformung oder Verschiebung des Klemmelements durchtrennt. Wie oben bereits erwähnt, kann vorgesehen sein, dass sich die Trennvorrichtung mit dem Kantenband mitbewegt, insbesondere linear verschoben oder geschwenkt wird.

[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Trennvorrichtung.

Figur 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Trennvorrichtung.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Trennvorrichtung, bei der sich das Trennmesser in der Bereitschaftsposition befindet.

Figur 4 zeigt eine Detailansicht der in Fig. 3 dargestellten Draufsicht kurz vor dem Erreichen der Trennposition.

Figur 5 zeigt eine Detailansicht der in Fig. 3 dargestellten Draufsicht beim Erreichen der Trennposition.

Figur 6 zeigt eine alternative Detailansicht der in Fig. 5 dargestellten Draufsicht beim Erreichen der Trennposition.

[0017] Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Trennvorrichtung 1 verfügt über einen Antrieb 2, der mit dem Trennmesser 10 gekoppelt ist. Wie hier gezeigt, kann diese Kopplung bevorzugt über eine Pleuelstange 14 erfolgen, die das in einer Messerführung 13 geführte Trennmesser 10 mit einem auf der um die Achse der drehenden Antriebswelle des Antriebs 2 angeordneten Exzenter 16 koppelt. Die Pleuelstange 14 ist mit dem Exzenter 16 an der Gelenkachse A und mit dem Trennmesser 10 an der Gelenkachse B angelenkt. Über diesen Pleuelantrieb kann also bei Umdrehung des Antriebs das Trennmesser 10 aus der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bereitschaftsposition, bei der das Beschichtungsmaterial K, z. B. ein Kantenband, in dem Spalt 15 zwischen dem Trennmesser 10 und einem Gegenmesser bzw. Gegenlager 11 mit Spiel geführt wird, in oder entgegen der Vorschubrichtung X geführt werden. Z bezeichnet die Vertikalrichtung senkrecht zur Vorschubrichtung. X, Y bezeichnet eine Querrichtung, dabei kann es sich beispielsweise um die Förder- oder Zuführrichtung des Beschichtungsmaterials K handeln. Die Förderung des Beschichtungsmaterials K geschieht durch eine hier nicht gezeigte Zuführeinrichtung, in deren Bereich die Trennvorrichtung 1 innerhalb einer Kantenbearbeitungsvorrichtung angeordnet ist.

[0018] Am Trennmesser ist im Bereich seiner Schneide 10a (Fig. 3) erfindungsgemäß ein Klemmelement 12 angeordnet bzw. angebracht. Das Klemmelement 12 ist entweder elastisch verformbar ausgebildet oder relativ zum Trennmesser 10 beweglich gelagert. Falls das Klemmelement 12 selbst angetrieben ist, entweder durch den Antrieb 2 oder einen eigenen Antrieb, ist auch vorstellbar, dass das Klemmelement 12 nicht am Trennmesser 10, sondern an einem anderen Bauteil angebracht ist, beispielsweise an der Messerführung 13. Die gesamte Trennvorrichtung 1 kann um die Schwenkachse S geschwenkt werden, sodass sie mit der Bewegung des Beschichtungsmaterials mitgeführt werden kann. Dabei muss es sich nicht zwingend um eine Schwenkbewegung handeln, vorstellbar ist auch, dass die Trennvorrichtung 1 sich linear und synchron mit dem Beschichtungsmaterial K, beispielsweise in Richtung Y, mitbewegt.

[0019] In der Bereitschaftsposition, die in der Fig. 3 dargestellt ist, durchläuft das Beschichtungsmaterial K den Spalt 15 zwischen dem Trennmesser 10 bzw. der Schneide 10a und dem Gegenlager 11 mit Spiel. Die in Vorschubrichtung X vorauslaufende vordere Kante 12a des Klemmelements 12 - also der dem Gegenlager 11 zugewandte Abschnitt des Klemmelements 12 - ragt in Vorschubrichtung über die Schneide 10a hinaus oder ist wenigstens bündig mit der Schneide 10a angeordnet. Wie oben erwähnt, muss das nicht unbedingt so sein. Bei einem selbst relativ zum Trennmesser 10 beweglichen Klemmelement 12 kann dieses beispielsweise erst kurz vor dem Schnitt in die über das Trennmesser 10 hinausragende oder die bündige Stellung vorgeschoben werden. Beim Beginn des Trennvorgangs wird das Trennmesser 10 in Vorschubrichtung X in Richtung auf das Beschichtungsmaterial K vorgeschoben, dabei kommt die der Schneide 10a vorauslaufende vordere Kante 12a mit dem Beschichtungsmaterial K zunächst in Kontakt und schiebt das Beschichtungsmaterial K gegen das Gegenlager 11. Dadurch entsteht eine Klemmwirkung zwischen dem Klemmelement 12, dem Beschichtungsmaterial K und dem Gegenlager 11. Diese Situation ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei kann das Trennmesser 10 linear oder/und schwenkend um die Schwenkachse S (vgl. Fig. 3) mit dem Beschichtungsmaterial K mitbewegt werden.

[0020] Bei weiterem Vorschub des Trennmessers 10 in Vorschubrichtung X in Richtung auf das Gegenlager 11 wird die vordere Kante 12a und damit das Klemmelement 12 infolge der ansteigenden Klemmkraft in Richtung des Pfeils P verdrängt, entweder durch Verschieben (Fig. 5) des Klemmelements 12, wenn dieses auf irgendeine Weise verschieblich gelagert ist, oder durch elastische Verformung, sofern das Klemmelement 12 beispielsweise ein Gummimaterial, ein Kunststoffmaterial oder ein Elastomermaterial ist; diese Situation ist in Fig. 6 durch die Wölbung W angedeutet. Wird das Trennmesser 10 weiter vorgeschoben, so erreicht es schließlich die durch die gestrichelte Linie 10a' angedeutete Trennposition. Hierbei springt dann das Klemmelement 12 hinter die Schneide 10a des Trennmessers 10 zurück, sodass die Schneide freigegeben wird und das Beschichtungsmaterial K durchtrennen kann. Ist die Trennung des Beschichtungsmaterials erfolgt, kehrt das Trennmesser 10 in die Bereitschaftsposition zurück.

Bezugszeichenliste:

[0021] 

1

Trennvorrichtung

2

Antrieb

10

Trennmesser

10a

Schneide von 10

11

Gegenlager

12

Klemmelement

12a

vordere Kante von 12

13

Messerführung

14

Pleuelstange

15

Spalt

16

Exzenter

K

Beschichtungsmaterial

S -

Schwenkachse von 1

A -

Gelenkachse von 14 an 16

B -

Gelenkachse von 14 an 13

E -

Drehachse von 16

W -

Wölbung von 12

Ansprüche

1. Trennvorrichtung (1) zum Durchtrennen von Beschichtungsmaterialien (K), aufweisend

ein Trennmesser (10) mit einer Schneide (10a) sowie einen mit dem Trennmesser (10) gekoppelten Antrieb (2), der so ausgebildet ist, dass er das Trennmesser (10), aus einer Bereitschaftsposition in eine Trennposition verlagern kann,

wobei die Trennvorrichtung (1) weiter ein Gegenlager (11) aufweist, welches dazu dient, ein Beschichtungsmaterial (K) beim Durchtrennen desselben zu unterstützen,

dadurch gekennzeichnet,

dass am Trennmesser (10) ein Klemmelement (12) angeordnet ist, welches so ausgebildet ist, dass es sich in der Trennposition soweit elastisch verformen und/oder relativ zum Trennmesser (10) verschieben lässt, dass es gegenüber dem Trennmesser (10) hinter die Schneide (10a) des Trennmessers (10) zurückspringt.

2. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Klemmelement (12) um ein Bauteil aus einem elastischen Material, insbesondere einem Kunststoff oder einem Gummimaterial oder einem Elastomermaterial, handelt.

3. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Klemmelement (12) selbst aus einem federnden Material, insbesondere Federstahl, und/oder als am Trennmesser verschiebliches Element ausgebildet ist, welches bevorzugt durch eine Feder in Richtung auf das Gegenlager (11) vorgespannt ist.

4. Trennvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Klemmelement (12) über den oder einen separaten Antrieb relativ zum Trennmesser beweglich, insbesondere verschieblich, angetrieben ist.

5. Trennvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (2) ein linear wirkender Antrieb oder/und ein pneumatischer Antrieb ist oder über einen Exzenter, insbesondere über eine Pleuelstange (14), mit dem Trennmesser (10) gekoppelt ist.

6. Trennvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Klemmelement (12) im unbelasteten Zustand in Richtung des Gegenlagers (11) bündig zu der Schneide (10a) des Trennmessers (10) angeordnet ist oder über diese hinausragt.

7. Kantenbearbeitungsvorrichtung zur Beschichtung der Schmalseiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Holzersatzstoffen mit Beschichtungsmaterialien (K), wobei die Kantenbearbeitungsvorrichtung eine Zuführeinrichtung aufweist, die ein Beschichtungsmaterial (K) an ein Werkstück heranführt, wobei im Bereich der Zuführeinrichtung eine Trennvorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche angeordnet ist.

8. Kantenbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennvorrichtung (1) rotatorisch und/oder translatorisch gelagert ist, so dass sie mit dem Beschichtungsmaterial (K) mitbewegt werden kann.

9. Verfahren zum Durchtrennen eines Beschichtungsmaterials (K), welches einem Werkstück in einer Kantenbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 zugeführt wird, bei welchem das Trennmesser (10) zum Durchtrennen des Beschichtungsmaterials (K) aus einer Bereitschaftsposition, in welcher das zugeführte Beschichtungsmaterial (K) in einem Spalt (15) zwischen dem Gegenlager (11) und der Schneide (12) des Trennmessers (10) hindurchgeführt wird, in eine Trennposition bewegt wird, wobei beim Bewegen in die Trennposition das Beschichtungsmaterial (K) durch das Klemmelement (12) gegen das Gegenlager (11) in die Klemmposition geschoben und zwischen Klemmelement (12) und Gegenlager (11) eingeklemmt wird, und wobei anschließend das eingeklemmte Beschichtungsmaterial (K) von der Schneide (10a) unter fortgesetztem Bewegen des Trennmessers (10) in Richtung des Gegenlagers (11) unter gleichzeitiger elastischer Verformung oder Verschiebung des Klemmelements (12) durchtrennt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennvorrichtung (1) mit dem Kantenband (K) mitbewegt, insbesondere linear verschoben oder geschwenkt wird.

Zeichnung